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宽频带正交耦合器


技术摘要:
本发明实施例公开了一种宽频带正交耦合器,包括第一耦合线,与第一耦合线平行的第二耦合线,该第一耦合线的一端为输入端口,另外一端为输出端口,第二耦合线的一端为耦合端口,且另外一端为传输端口,该宽频带正交耦合器还包括两个移相电路,一个移相电路并联在第一耦  全部
背景技术:
在现代通信系统中,需要形成正交信号来支持正交频分复用技术(Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing,OFDM)调制方式的通信系统,以提升通信传输的质量 和性能。产生正交信号的方式有多种,其中常用的方式是使用正交耦合器来产生正交信号, 正交耦合器是一种具有方向性的功率耦合器件,在对功率进行平均分配的同时,可以得到 相位差为90度的两路输出信号。目前,常用的正交耦合器有三种结构:分支线耦合器、Lange 耦合器和耦合线耦合器,其中,分支线耦合器存在面积大、带宽窄,不容易集成在硅基衬底 上的问题。Lange耦合器主要采用空气桥技术来实现互连,在标准半导体集成电路工艺中难 以实现空气桥技术,实现成本过高。耦合线耦合器在标准半导体集成工艺中,对于金属线的 间距有建工限制,不能达到其本身具有的带宽特性。 因此,目前的正交耦合器具有面积大、宽带窄、耦合弱及平坦度不好的问题。
技术实现要素:
本发明提出了一种宽频带正交耦合器,该宽频带正交耦合器具有面积小、宽带宽, 耦合能力强且平坦度好的优点。 在第一方面,本发明提出一种宽频带正交耦合器,所述宽频带正交耦合器包括: 第一耦合线,与所述第一耦合线平行的第二耦合线,所述第一耦合线的一端为输 入端口,所述第一耦合线的另一端为输出端口,所述第二耦合线的一端为耦合端口,所述第 二耦合线的另一端为传输端口; 所述宽频带正交耦合器还包括两个移相电路,一个移相电路并联在所述第一耦合 线的两端,另一个移相电路并联在所述第二耦合线的两端,所述移相电路包括具有存储和 释放电磁能量的电路元器件。 可选地,所述第一耦合线和第二耦合线采用上下平行布置的方式实现耦合。 可选地,所述宽频带正交耦合器利用标准半导体集成电路工艺实现。 可选地,所述移相电路包含电容和电感。 可选地,所述移相电路中的电感按照如下公式确定电感值: 其中,L表示电感值,ωo=2*π*fo,fo表示所述宽频带正交耦合器的中心频点,Zo表 示标准阻抗。 可选地,所述移相电路中的电容按照如下公式确定电容值: 4 CN 111600109 A 说 明 书 2/6 页 其中,C表示电容值,ωo=2*π*fo,fo表示所述宽频带正交耦合器的中心频点,Zo表 示标准阻抗。 可选地,所述移相电路包括第一电容、第二电容及第一电感; 所述第一电容的一端是所述移相电路的一连接端,所述第一电容的另一端与所述 第二电容的一端连接,所述第二电容的另一端为所述移相电路的另一连接端; 所述第一电感的一端连接至所述第一电容与第二电容之间,所述第一电感的另一 端接地。 可选地,所述移相电路包括第三电容、第四电容及第二电感; 所述第三电容的一端接地,所述第三电容的另一端与所述第二电感的一端连接, 且作为所述移相电路的一连接端; 所述第四电容的一端接地,所述第四电容的另一端与所述第二电感的另一端连 接,且作为所述移相电路的另一连接端。 可选地,所述移相电路包括第五电容、第三电感及第四电感; 所述第三电感与所述第四电感串联,且串联后的电路的一端为所述移相电路的一 连接端,串联后的电路的另一端为所述移相电路的另一连接端; 所述第五电容的一端连接至所述第三电感及所述第四电感之间,所述第五电容的 另一端接地。 可选地,所述移相电路包括第六电容、第五电感及第六电感; 所述第五电感的一端接地,所述第五电感的另一端与所述第六电容的一端连接, 且作为所述移相电路的一连接端; 所述第六电感的一端接地,所述第六电感的另一端与所述第六电容的另一端连 接,且作为所述移相电路的另一连接端。 采用本发明实施例,具有如下有益效果:一种宽频带正交耦合器,包括第一耦合 线,与第一耦合线平行的第二耦合线,该第一耦合线的一端为输入端口,另外一端为输出端 口,第二耦合线的一端为耦合端口,且另外一端为传输端口,该宽频带正交耦合器还包括两 个移相电路,一个移相电路并联在第一耦合线的两端,另一个移相电路并联在第二耦合线 的两端,且移相电路包含具有存储和释放电磁能量的电路元器件。通过利用第一耦合线和 第二耦合线,使得能够形成平行耦合线,平行耦合线能够有效的消除标准半导体工艺的限 制,且使用两个移相电路对称设置在平行耦合线的端口形成上述的宽频带正交耦合器,使 得该宽频带正交耦合器具有面积小、宽带宽,耦合能力强且平坦度好的优点。 附图说明 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以 根据这些附图获得其他的附图。 其中: 图1为本发明实施例中宽频带正交耦合器; 图2为本发明实施例中移相电路的一结构示意图; 5 CN 111600109 A 说 明 书 3/6 页 图3为基于图2所示的移相电路的宽频带正交耦合器的结构示意图; 图4为本发明实施例中移相电路的另一结构示意图; 图5为基于图4所示的移相电路的宽频带正交耦合器的结构示意图; 图6为本发明实施例中移相电路的另一结构示意图; 图7为基于图6所示移相电路的宽频带正交耦合器的结构示意图; 图8为本发明实施例中移相电路的另一结构示意图; 图9为基于图8所示移相电路的宽频带正交耦合器的结构示意图。
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